Setkání na VUT připomnělo 100 let od narození matematika Miloše Zlámala

Ústav matematiky Fakulty strojního inženýrství VUT uspořádal Vzpomínkové odpoledne a seminář k 100. výročí narození profesora Vysokého učení technického v Brně Miloše Zlámala. Setkání proběhlo 15. ledna 2025 v aule rektorátu VUT a vyzdvihlo mezinárodní význam a hlavní přínosy zakladatele matematické teorie metody konečných prvků (MKP). Připomnělo také počátky počítačů na VUT a přiblížilo současnou teorií a praxí MKP. Akce navázala na setkání v letech 2005 a 2015.

„Zjištění, že původ těchto matematických metod má spojení s VUT a s panem profesorem Zlámalem, pro mě představovalo pocit velké hrdosti,“ řekl ve svém úvodním slovu rektor VUT Ladislav Janíček, když zavzpomínal na svou zkušenost s využíváním MKP během svého působení v Oddělení vývoje výpočtových metod v leteckém podniku LET Kunovice.

„V roce 1990 přešel profesor Zlámal s celou vědeckou skupinou z Oblastního výpočetního centra VUT na Ústav matematiky tehdejší Fakulty strojní VUT. Tím zahájil vstup ústavu mezi uznávaná matematická pracoviště. Zásadní bylo i to, že jeho vědecká váha přispěla k akreditaci prestižního studijního programu Matematické inženýrství,“ zmínil v krátké zdravici Petr Vašík, ředitel Ústavu matematiky. A připomněl, že v současnosti odkazuje na profesora Zlámala seminář, který vznikl v šedesátých letech. Na jeho udržení má obrovskou zásluhu další pracovník ústavu Jan Franců.

Metoda konečných prvků (MKP), neboli Finite Element Method (FEM), je numerická technika používaná k aproximaci řešení složitých inženýrských a fyzikálních problémů. MKP rozděluje počítanou oblast na malé části nazývané konečné prvky, ve 2D jsou to obvykle trojúhelníky, v 3D pak čtyřstěny. Řešení se hledá ve tvaru funkce spojité na celé oblasti, která je na každém prvku obvykle lineární. Výsledné rovnice mají „dobré“ vlastnosti pro numerický výpočet. Metoda umožňuje počítat problémy i na složitých oblastech.

Po úvodních řečnících nabídl další průběh odpoledne příspěvky zástupců VUT, Akademie věd ČR (AVČR), Univerzity Karlovy (UK), VŠB – Technické univerzity Ostrava (VŠB-TUO), Západočeské univerzity v Plzni (ZČU) a Slovenské technické univerzity v Bratislavě (STU).

Michal Křížek z Matematického ústavu AVČR představil životopis a nejdůležitější matematické problémy, kterými se Zlámal zabýval. Přiblížil jeho publikační činnost v prestižních odborných časopisech Numerische Mathematik, American Mathematical Society nebo Society for Industrial and Applied Mathematics.

Na nejnovější pokroky a trendy ve vývoji vysokovýkonných výpočetních systémů se zaměřil Tomáš Kozubek, vědecký ředitel Národního superpočítačového centra IT4Innovations na VŠB-TUO. Poskytl také podrobný přehled o současných možnostech využití superpočítačů v České republice i v rámci Evropské unie.

Ani obrovský výkon dnešních počítačů však na modelování úloh technické praxe často nestačí. Proto je třeba volit sofistikované přístupy převodu úlohy na rovnice MKP a ty pak řešit na počítačích. Současně je třeba hledat takové výpočtové strategie, které umožní dosáhnout dostatečně přesných výsledků v co nejkratším čase. O řešení těchto problémů hovořili Václav Kučera a Vít Dolejší z Matematicko-fyzikální fakulty UK, Tomáš Vejchodský a Jakub Šístek z Matematického ústavu AVČR a Marek Brandner z Fakulty aplikovaných věd ZČU.

Karol Mikula ze Stavební fakulty STU v Bratislavě přiblížil využití MKP pro biologické a environmentální aplikace, například pro zpracování a analýzu videí z konfokálního mikroskopu. Za VUT promluvil Jindřich Petruška, ředitel Ústavu mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky Fakulta strojního inženýrství VUT. Posluchače seznámil s procesem postupného začleňování MKP do odborné a pedagogické práce na Fakultě strojní VUT v několika etapách.

Akci připravil a moderoval Jan Franců. Mezi jednotlivými přednáškami zazněly varhanní přechody, kterými akci doprovodil profesor Jiří Jan z FEKT VUT.

Pro zájemce o hlubší vhled do života a díla významného brněnského vědce vydalo v roce 2006 Nakladatelství VUTIUM publikaci Miloš Zlámal, zakladatel matematické teorie MKP.

Miloš Zlámal byl světoznámý český matematik, zakladatel matematické teorie metody konečných prvků, která je základem většiny současných výpočetních metod pro řešení diferenciálních rovnic v řadě technických oborů, jakými jsou mechanika kontinua, termika, elektromagnetismus a řada dalších. Narodil se 30. prosince 1924 nedaleko Kroměříže. Vystudoval matematiku a fyziku na Masarykově univerzitě. Od roku 1961 působil na VUT jako vedoucí nově založené Laboratoře počítacích strojů. Pod jeho vedením se laboratoř stala nejvýznamnějším ústavem tohoto typu v zemi a sehrála klíčovou roli při zavádění výpočetních metod a počítačů do praxe nejen v rámci VUT, ale i do výzkumných ústavů a výrobních závodů. V roce 1990 přešel na Katedru matematiky Fakulty strojního inženýrství VUT, kde setrval i po odchodu do důchodu až do své nečekané smrti 22. června 1997.

Autoři: Petr Kubíček ve spolupráci s Janem Franců